[Java] 파일 입출력 (File/IO)

📒 노드스트림

1️⃣ I/O와 Stream

• I/O → Input/Output
• 데이터는 한쪽에서 주고 한쪽에서 받는 구조로 되어있음
  • 입력과 출력의 끝단 → 노드(node)
  • 두 노드를 연결하고 데이터를 전송할 수 있는 개념 → 스트림(stream)
  • 스트림은 단방향 통신만 가능
  • 하나의 스트림으로 입력과 출력을 같이 처리할 수 X
• Node Stream의 종류와 naming
  • Node stream → node에 연결되는 스트림
    JAVA 노드 스트림 & 보조 스트림

2️⃣ InputStream과 Reader

• InputStream의 주요 메서드
  • read() → 데이터 읽어서 반환
    • public abstract int read() throws IOException → byte 한 개씩 읽음
    • public int read(byte b[]) throws IOException
    • public int read(byte b[], int offset, int len) throws IOException
  • close() → 스트림 종료해서 자원 반납
    • public void close() throws IOException
• Reader의 주요 메서드
  • read()
    • public int read() throws IOExction → char 한 개씩 읽음
    • public int read(char cbuf[] throws IOException → buffer만큼 씩 읽음
    • abstract public int read(char cbuf[], int off, int len) throws IOException
    • public int read(java.nio.CharBuffer target) throws IOException
  • close()
    • public void close() throws IOException

3️⃣ OutputStream과 Writer

• OutputStream의 주요 메서드
  • write() → 입력받은 내용을 byte, string 등으로 변환해서 출력
  • close() → 스트림 종료해서 자원 반납
  • flush() → 버퍼가 있는 스트림에서 버퍼 내용 출력 후 버퍼 clear
• Writer의 주요 메서드
  • write() → 입력받은 내용을 char, string 등으로 변환해서 출력
  • append() → 출력 후 리턴
  • close() → 내부적으로 flush() 호출
  • flush() → 버퍼가 있는 스트림에서 버퍼 내용 출력 후 버퍼 clear

4️⃣ 노드 스트림 활용

• File
  • 가장 기본적인 입출력 장치 중 하나로 파일과 디렉터리를 다루는 클래스
• File의 메서드
  • File() → 파일 생성
  • createNewFile() → 새로운 물리적인 파일 생성
  • mkdir() → 새로운 디렉토리 생성
  • mkdirs() → 경로 상 없는 모든 디렉토리 생성
  • delete() → 파일 또는 디렉터리 삭제
  • getName(), getPath(), getAbsolutePath(), getCanonicalPath() → 이름, 경로, 절대 경로, 정식 경로 리턴
  • isDirectory(), isFile() → 디렉토리인지 파일인지 리턴
  • length() → 파일 길이 리턴
  • listFiles() → 파일이 디렉토리인 경우 자식 파일들을 File[]형태로 리턴
• FileInputStream & FileOutputStream
  • FileInputStream() → name 경로의 파일을 읽는 스트림 생성
  • FileOuputStream() → name 경로 파일에 출력하는 스트림 생성 / 기존 파일이 있다면 이어서 작성

📒 보조스트림

1️⃣ 보조 스트림 개념과 종류

• 보조 스트림(Filter Stream, Processing Stream)
  • 다른 스트림에 부가적인 기능을 제공하는 스트림
  • 스트림 체이닝(Stream Chaining) → 필요에 따라 여러 보조 스트림 연결해서 사용 가능
• 보조 스트림 종류
  • byte 스트림을 char 스트림으로 변환
    • InputStreamReader, OutputStreamWriter → byte 기반
  • 버퍼링을 통한 속도 향상
    • BufferedInputStream, BufferedOutputStream → byte 기반
    • BufferedReader, BufferedWriter → char 기반
  • 객체 전송
    • ObjectInputStream, ObjectOutputStrema → byte 기반
  • 생성 → 이전 스트림을 생성자의 파라미터에 연결
  • 종료 → 보조 스트림의 close()를 호출하면 노드 스트림의 close()까지 호출 됨.
• 사용 스트림 결정과정
  • 노드가 뭔지 → 타입은 뭔지(byte? String?) → 방향이 뭔지 → 추가 기능이 필요한지

2️⃣ 보조 스트림 활용

• InputStreamReader & OutputStreamWriter
  • byte 기반 스트림을 char 기반으로 변경해주는 스트림
    • 문자열 관리하기 위해 byte 단위보다 char 단위가 유리
    • 키보드에서 입력받은 데이터 처리할 때 사용
  • 변환 시 encoding 지정 가능
    • InputStramReader(), OutputStreamWriter()
• Buffered 계열
  • 스트림의 입/출력 효율을 높이기 위해 버퍼를 사용하는 스트림
    • BufferedInputStream()
    • BufferedOutputStream()
  • BufferedReader & BufferedWriter
    • BufferedReader() → readLine()은 줄 단위로 데이터를 읽음
    • BufferedWriter()

3️⃣ 객체 직렬화(serialization)

• 객체를 파일 등에 저장하거나 네트워크로 전송하기 위해 연속적인 데이터로 변환하는 것
• 반대의 경우는 역 직렬화(deserialization)
• 직렬화 되기 위한 조건
  • Serializable 인터페이스 구현할 것
  • 클래스의 모든 멤버가 Serializable 인터페이스를 구현해야 함
  • 직렬화에서 제외하려는 멤버는 transient 선언
• SerialVersionUID
  • 클래스의 변경 여부를 파악하기 위한 유일 키
  • 직렬화할 때 UID와 역 직렬화할 때의 UID가 다를 경우 예외 발생
  • 직렬화되는 객체에 UID가 설정되지 않았을 경우 컴파일러가 자동 생성
  • 직렬화되는 객체에 대해 serialVersionUID 설정 권장

4️⃣ ObjectInputStream & ObjectOutputStream

5️⃣ Scanner & BufferedReader

• char 형태의 데이터를 읽기위한 클래스들
• Scanner → 자동 형변환을 지원하는 등 사용이 간편하지만 속도가 느림
• BufferedReader → 직접 스트림을 구성해야 하는 등 번거롭지만 속도가 빠름